Page 87 - 摩擦学学报2025年第4期

第 4 期 张晓寒, 等: 赛龙材料微量第二润滑介质增强水润滑摩擦学特性研究 575

0.20 0.14

Water Water
0.18 Emulsion oil/water Emulsion oil/water
0.16
Friction coefficient 0.14 Friction coefficient 0.12
0.10
0.12
0.08
0.10
0.08
0.06
0.06
0.04 0.04
0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000
t/s t/s
(a) ω=100 r/min (b) ω=200 r/min
0.14 0.06
Water Water
0.12 Emulsion oil/water Emulsion oil/water
Friction coefficient 0.08 Friction coefficient 0.04
0.10

0.06

0.04 0.02
0.02 0.00
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500
t/s t/s
(c) ω=400 r/min (d) ω=600 r/min

Fig. 5 Friction coefficient with time after supplying emulsifying oil at higher speeds (P = 350 N)
图 5 高转速下注入乳化油后摩擦系数随时间变化曲线(P = 350 N)

度梯度的增加会导致黏滞阻力的增加. 增大的黏滞阻力 时，摩擦系数的下降约为66.7%；载荷为550 N时，摩擦
会使润滑油膜更容易被摩擦力破坏，降低了润滑油膜的 系数的下降约为44.4%. 这可能是因为随着载荷的增
稳定性和持久性，从而导致摩擦对偶间的摩擦系数逐渐 加，摩擦对偶间的接触表面粗糙峰增加，需要增加供

回升至纯水润滑状态时的水平. 这表明水在润滑过程中 油量才能使摩擦系数的下降幅度与较小载荷下的相
扮演着重要角色. 首先，水作为运输介质，有效地将乳化油 匹配. 同时，与图4(a)和(b)的对比显示，在较低转速
输送到接触区，为摩擦对偶间提供了更好的润滑效果. 下，无论载荷大小如何，注油后的摩擦系数都能迅速
另一方面，水流的冲击力随着钢环转速的增加而增强， 下降并保持在最小值附近，随着载荷的增加，稳定后
直接影响了接触区内油膜的存在状态，成为制约微量 摩擦系数的最小值逐渐增大.
供油增强水润滑减摩效果持久性的关键因素之一. 图6(b)所示为转速增加至100 r/min时2种载荷下

1.3.2 变载荷下赛龙材料摩擦磨损试验 摩擦系数变化曲线. 由图6(b)可知，在转速为100 r/min
除转速外，水润滑轴承的摩擦学特性还受到载荷 时，当载荷为150 N时，注入乳化油稳定后的摩擦系数
的影响. 在保持试验条件不变的情况下，将1.3.1节中 仍能够维持在最小值附近；然而，当载荷上升至550 N
的载荷分别设定为150和550 N，记录在相同转速下注 时，注入乳化油后摩擦系数在最小值(μ = 0.05)附近维
入乳化油后不同载荷对于摩擦对偶间摩擦系数的影 持一段时间后出现波动，并最终保持在μ = 0.06附近.
响. 试验同样重复3次，每次试验结束后更换新的试 因此，随着转速的增加，载荷较高时注油后摩擦系数
块，并且在试验前后使用石油醚和无水乙醇对试块和 的稳定性变差. 进一步增大转速至200和400 r/min，
钢环等腔体内零件表面进行清洁. 取3次测量的平均 2种载荷下的摩擦系数变化曲线如图6(c)和(d)所示. 通
值进行绘制和对比，结果如图6所示. 过对比可知，在2种不同转速下注入乳化油后，当载荷
从图6(a)可以观察到，在转速为50 r/min时，注入 为150 N时，摩擦系数迅速下降，并在最小值附近保持
乳化油后，2种载荷下的摩擦系数均明显下降，并且能 一段时间后再呈现上升的趋势，且最终稳定的数值比
够稳定在最小值附近直至试验结束. 当载荷为150 N 纯水润滑状态下的摩擦系数要小；然而，当载荷增加